Преобразователь логарифма отношения напряжений во временной интервал

)5 К 1 10 ТЕЛЯТ К АВТОРСН к областибыть исычислительых прибоИзобретение отн электроизмерений и пользовано в анало ных машинах и изме рах. оже вых тел- упрощение и твия преобраз Цель изобретеновышение быстрод ателя. структуря; на Фиг.2- работы.жит компараэлементы 7, инверторы 10 - 12,.14, преобза вх со ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) А.С,Степаненко и М,П.Захарич (53) 621.317.7 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР Г 1095081, кл. С 01 К 19/1 О, 1981,Авторское свидетельство СССР Р 1226323, кл. С 01 К 19/1 О, 1984 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛОГАРИФМА ОТНО" ВЕНИЯ НАПРЯНЕНИЙ ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ(57) Изобретение относится к средствам преобразования логарифма отношения двух напряжений во временной интервал. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия устройства, Для этого первоначально тригге. ры 10 - 12 устанавливаются в исходное состояние, ключ 3 замь 1 кается, а 1 На Фиг. представлен ная схема преобразовате временные диаграммы егоПреобразователь соде торы 1 и 2, ключи 3 и 2 И-НЕ 5 и б,элемент ИЛИ 8, элемент 3 И 9, тригге резистор 13, конденсато ключ 4 размыкается, затем начинаетсязаряд конденсатора 14 через преобразователь 15 напряжение - ток от напряжения 0 . В зависимости от соотношения напряжений 1, и 11 срабатывает либо компаратор 1, либо компаратор 2, через элемент 2 И-НЕ 5 триггер 10 переключает ключи 3 и 4, начинается разряд конденсатора 14 на резистор 13, элемент 3 И 9 начинает формировать выходной импульс, конец ко,торого определяется повторным сраба"тыванием одного из компараторов 1 или 2.Длительность полученного импульса пропорциональна логарифму отношенийнапряжений О, и У. Логические элементы 2 И-НЕ 6, ИЛИ 7, инвертор 8,триггер 11 Формируют информацию ознаке логарифма, На прямом выходетриггера 12 Формируется сигнал, длительность которого пропорциональнаотношению входных напряжений, 2 ил. разователь 15 напряжение - ток, вход ные зажимы 16 и 17, шину 18 синхронизации и выходные зажимы 19 - 21.Входнойзажим 16 соединен с инвертирующим входом компаратора 1 и через последовательно соединенные преобразователь 15 напряжение - ток и ключ 3 с первым выводом конденсата ра 141 неинвертирующими входами компараторов 1 и 2 и через ключ 4 с первым выводом резистора 13, вторые выводы резистора 13 и конденсатора 14 соединены с общей шиной. Входнойжим 17 соединен с инвертирующимодом компаратора 2, выход которогоединен с вторыми входами элементаь , =т,=сц,/кц,; Формула изобретенияПреобразователь логарифма отношения напряжений.во временной интервал, содержащий первый и второй компараторы, первый и второй ключи, первый и второй логические элементы 2 И-НЕ, элемент ИЛИ, первый, второй и третий триггеры, конденсатор, резистор, элемент 3 И и инвертор, преобразователь напряжение - ток, причем неинвертирующие входы первого и второго компараторов соединены с первым выводом конденсатора, выходом первого и входом второго ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера и вторым входом 3 1559292 И-НЕ 5 и элемента ИЛИ 7, Я-входомтриггера 12 и через инвертор 8 с вторым входом элемента 2 И-НЕ 6, выходкоторого соединен с Я-входом триггера 11, выход компратора 1 соединен5с первыми входами элемента ИЛИ 7 иэлементов 2 И-НЕ 5 и 6.Выход элемента 2 И-НЕ 5 соединенс Б-входом триггера 1 О и первым входом элемента 3 И 9, второй вход которого соединен с управляющим входомключа 3 и прямым выходом триггера1 О, инверсный выход которого соединен с управляющим входом ключа ч.Третий вход элемента 3 И 9 соединенс выходом элемента ИЛИ 7, К-входытриггеров 10 - 12 объединены и соединены с шиной 18 синхронизации,выход элемента 3 И 9 и прямые выходытриггеров 11 и 12 соединены с выходными зажимами 19 - 21 соответственно.Преобразователь работает следующим образом.Сигналом по шине 18 синхронизациитриггеры 10 - 12 устанавливаются висходное состояние, при этом ключ чразмыкается, а ключ 3 замыкается ицерез преобразователь 15 напряжениеток (в простейшем случае резистор)от напряжения ц, начинается заряд(Фиг.2 а) конденсатора 1 ч заряднымтоком=Кц где К - коэффициентпреобразования преобразователя 15.В случае, если соотношение междувходными напряжениями ц, и ц такое,цто ц(ц, то в момент времени Т,(Фиг,2 а, в) напряжение на конденсаторе становится равным ц , следовательно ЬС=Т,=Сц /Кц где С - емкость конденсатора 11. В этот моментпроисходит установка триггера 12 вединичное состояние,В момент времени Т (Фиг.2 б) напряжение на.конденсаторе 1 ч станет45равным ц. В этот момент на выходахкомдараторов 1 и 2 появятся состояния логической единицы и через элемент 2 И-НЕ 5 произойдет установкатриггера 10 в единичное состояние,ключ 3 разомкнется, а клюц 4 замк 50нется (фиг.2 г). Начинается экспоненциальный разряд накопленного зарядаконденсатора 14 через резистор 13.В момент времени Тз (Фиг,2 в) напряжение на конденсаторе 14 станет равнымц , следовательно можно записать1.;Тз.й0 с1 1илиье =т -т = -кс 1 пй= ь 1/ у)э где К - сопротивление резистора 13. Интервал времени Ь = =Т-Т выделяется элементом 3 И 9, и на выходном зажиме 19 формируется логический сигнал, длительность которого пропорциональна логарифму отношения входных напряжений (фиг.2 е)В случае, если ц)ц установка триггера 10 в единичное состояние произойдет в момент времени Т (фиг.2 в), а в момент времени Тз произойдет установка триггера 11 в единицное состояние через инвертор 8 и элемент 2 И-НЕ 6, На выходном зажиме 20 (Фиг.2 д) появится сигнал об изменении знака логарифма. В этом случае разряд конденсатора 11 будет происходить от напряжения ц до напряжения Ц, . В момент времени Т произойдет сравнение напряжения на конденсаторе 1 ч с напряжением ц (формируется компаратором 2) и через элемент 3 И 9 прекратится подача сигнала на выходной зажим 19. Интервал времени ЬС=Т-Т можно записать в виде д= = -КС 1 п Я 1/ц), или а= ГС 1 п (ц/ц,).На выходном зажиме 21 формируется сигнал, длительность которого пропорциональна отношению напряжений ц 1 и ц (Фиг,2 ж), а на выходном зажиме 20 Формируется сигнал, какое из напряжений ц или цбольше. Отношение напряжений получается из соотношения Ь,=т,=Сц,/Кц, (при ц,ц,) с учетом того, что величины С и Кнеизменные.1559299 элемента 3 И, К-входы первого, второ"го и третьего триггеров соединеныс шиной синхронизации устройства, инвертирующие входы первого и второгокомпараторов соединены соответственно с первым и вторым входными зажимами устройства, вторые выводы кон"денсатора и резистора соединены собщей шиной устройства, а первый вывод резистора соединен с выходом вто.рого ключа, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения .и повышения быстродействия, вход преобразователя напряжение - ток соединен 1с первым входным зажимом устройства,выход преобразователя напряжение -ток соединен с входом первого ключа,выход первого компаратора соединенс первыми входами первого и второго 20 6элементов 2 И-НЕ и элемента ИЛИ, второй вход последнего соединен с выходом второго компаратора, вторым входом первого элемента 2 И-НЕ, Б-входом третьего триггера и входом инвертора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2 И-НЕ, выход которого соединен с Я-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым выходным зажимом, выход элемента 3 И соединен с первым выходным зажимом, а третий вход элемента 3 И соединен с вых.1 дом элемента ИЛИ, первый вход элемент:.: 3 И соединен с выходом первого элемента 2 И-НЕ и Б-входом первого триггера, прямой выход третьего триггера соединен с третьим выходным зажимом устройства.1559299 Составитель В.Смирновко Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пат ктор Подпис ниям и открытиям при ГКНТ С я наб., д. 4/5 1оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,1Г еевеее ее е ееаказ 836 Тираж 553НИИПИ Государственного комитет1130351 Москва; по изобрете